化学系统性思维的背景、应用与特征*

当今地球与社会系统所面临的可持续发展、气候变化、环境退化等全球性挑战问题,用还原主义方法不足以应对,需要化学教育等领域的工作者采用系统性思维方法。梳理了国外学者在应用化学系统性思维理解化学学科系统复杂性、化学学习系统层级性、化学教育系统整合性的研究进展。概述了化学系统性思维具有重视跨学科关联、整体综合思考目标系统问题、强调可持续发展的全球观念等特征。建议加强化学教育内外部系统的协作,注重各学段化学课程与教学的跨学科、系统性,重视学生解决化学问题的认识方式差异。     

初中化学“溶液”的项目式教学*——白砂糖的梦想之路

以“白砂糖的梦想之路”为项目学习主题,呈现了初中化学“溶液”的项目教学案例。基于棒棒糖的制作过程开发了系列学习任务,有助于学生在真实的问题情境中发展核心素养和构建灵活的知识基础。     

氧化石墨阳离子交换容量测定过程中结构的变化

氧化石墨(GO)结构层上的碳羟基(―C―OH)和边缘羧基(―COOH)在水介质中发生质子化反应解离出的H+具有阳离子可交换性。实验采用甲醛缩合法测量了GO的阳离子交换容量(CEC),用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱和X射线光电子能谱(XPS)分析测试手段对GO阳离子交换过程中间产物的结构变化进行了分析。结果表明,GO的CEC高达541.48 mmol/100 g。NH_4~+和Ca~(2+)交换后的GO,保持稳定的层状结构,c轴方向层间距分别增大了0.1499和0.2905 nm。NH_4+和Ca~(2+)主要以层间可交换阳离子形式存在于层间域中,并与水分子形成可交换水化阳离子层,部分以[NH_4(H_2O)_6]+和[Ca(H_2O)_6]_2+的形式存在于结构层的边缘附近,共同平衡结构层水解产生的负电荷。     

开发面向分析化学的复杂方程绘图求解软件

化学平衡的精确解析会涉及复杂方程的求解,而分析化学专业人员通常不完全具备相关算法和编程知识。所以,尽管当前硬件发达、编程语言丰富,精确解析仍然难以在分析化学课程中大规模推广。为此,基于Matlab语言,开发了具有针对性的方程求解软件。该软件以简洁的界面、直观的图像和自然的人机交互,实现方程的高效求解;对用户的编程要求非常低。期望通过这种方式,显著降低化学平衡精确解析中的软件使用成本,从而为大规模推广提供进一步的支持。本文介绍了该软件的基本原理和主要特点;通过3个复杂化学平衡实例,详细说明软件的使用方法以及注意事项。另外提供Android系统版本,免费使用。     

河北省装备制造产业发展的灰色关联分析

基于灰色系统中的关联分析方法,从动态的视角出发,对河北省装备制造产业生产总值与装备制造产业系统内部结构关系进行研究分析,得出河北省装备制造产业的发展具有以下特点:金属制品业等资源加工型产业依旧在装备制造产业中占据主导地位,通用装备业和仪器仪表业等技术密集型产业的贡献率相对不足.因此,应从河北省的实际情况出发,不断优化装备制造的内部产业结构。     

基于两阶段灰色聚类模型的新疆经济社会发展水平评价研究

通过两阶段灰色聚类模型选择影响经济社会发展水平,基础设施建设,相关产业发展水平以及区域经济基础四个一级指标的10个二级指标来构建区域经济社会发展水平评价指标体系,以2013年新疆14地州市相关数据为样本,运用基于改进的中心点混合三角白化权函数把新疆各地州市从经济社会发展的角度划分成4个区域,为"新丝绸之路经济带"下新疆各地州的经济与社会发展定位提供依据最后找出属于三、四级经济圈内地区经济与社会发展落后的原因并提出相关建议.     

基于回归分析方法下公共交通对经济增长的影响分析

随着社会经济的发展及人们环保意识的不断增强,公共交通事业的发展及其投资力度不断加大,公共交通在给人们带来方便的同时也在带动着经济的发展.通过扩展的生产函数模型,采用普通最小二乘方法对2003-2012年间的公共交通数据进行估计分析,并找出有异常值的样本点,然后利用稳健MM估计方法进行估计,结果表明公共交通变量对经济的影响具有正相关作用.     

区域低碳协同发展评价:京津冀、长三角和珠三角城市群的比较分析

京津冀、长三角和珠三角城市群是中国经济高度发达、最具发展潜力的区域,在低碳发展方面起到引领作用.从经济、资源、环境和绩效的角度构建区域低碳协同发展评价指标体系,采用结合逼近理想解的TOPSIS方法、灰色关联理论和距离协同模型,利用2005~2014年三大城市群50个城市数据实证分析了三大城市群的低碳协同发展程度.结果表明,三大城市群低碳协同发展度整体上呈现上升趋势,其低碳协同程度从高到底依次为长三角、珠三角和京津冀城市群.     

不同类型专利对经济增长影响的实证研究

文章考察三种不同类型专利对经济增长的影响,结合广东省1985-2014年最新数据,通过Matlab、Excel软件对数据进行图像模拟,并根据函数理论、计量经济学理论,创造性地构建一种多元非线性计量模型。进一步地,运用所得模型进行实证分析,结果显示发明专利在经济增长中产生的影响远大于实用新型专利和外观设计专利,论证了原创性创新在现阶段广东省经济转型升级中的核心作用。     

Application of the fractional factorial design in multiple W/O/W emulsions

In presented research, multiple W/O/W emulsions were developed by using experimental design method. A 24-1 fractional factorial design was performed by varying the following input parameters: primary polymeric emulsifier (PEG 30-dipolyhydroxystearate) concentration (0.8% and 2.4%), secondary polymeric emulsifier (Poloxamer 407) concentration (0.8% and 1.2%), electrolyte magnesium sulfate heptahydrate (0.08% and 0.4%) and electrolyte sodium chloride (0.08% and 0.4%). Multiple emulsions were prepared by a two-step emulsification process. Obtained emulsions were characterized with rheological measurements, conductivity and centrifugation tests. Factorial analysis revealed that the concentration of the primary emulsifier was the predominant factor influencing the phase separation, conductivity and maximal apparent viscosity. Additionally, electrolyte magnesium sulfate heptahydrate was more efficient in stabilizing these systems, compared to sodium chloride. The applied fractional factorial design method enabled determination of the optimal concentrations of the primary and secondary emulsifier, as well as the concentration of electrolytes, in order to obtain W/O/W emulsions with desired maximal apparent viscosities, low values of conductivity and without phase separation after centrifugation.